بخشی از مقاله
چکیده
تنش خشکی یکی از محدود کنندهترین عوامل محیطی در تولید گیاهان محسوب میشود. نیتریکاکساید - NO - ترکیبی است که در کاهش تنش اکسیداتیو ناشی از تنشهاي غیرزیستی نقش دارد. به منظور بررسی اثر محلولپاشی NO روي ترکیبات اسانس گیاه دارویی سرخارگل در شرایط خشکی، آزمایشی در قالب طرح کرتهاي خردشده در پایه بلوكهاي کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور در سال زراعی 1394-95 طراحی و اجرا شد.
تیمارهاي آزمایشی شامل دو عامل NO در چهار سطح - صفر، 100، 200 و - ppm 400 و تنش خشکی در سه سطح 30 درصد ظرفیت زراعی - شدید - ، 60 درصد ظرفیت زراعی - متوسط - ، 90 درصد ظرفیت زراعی - شاهد - بود. در مرحله گلدهی کامل گیاه، اندام هوایی گیاه برداشت و پس از اسانسگیري به روش تقطیر، ترکیبات اسانس با دستگاه GC-MS شناسایی شد.
بر اساس نتایج بهدست آمده، بیشترین مقدار بازده اسانس برگ و گل 0/4 - درصد - در تنش خشکی 30 درصد ظرفیت زراعی - تنش شدید - و بهترتیب در تیمارهاي 400 و NO ppm 200 اندازهگیري شد. در بین ترکیبات شناسایی شده، اسپاتولنول با 6/8 درصد در اسانس گل و جرماکرن-دي با 10/2 درصد در اسانس برگ بیشترین مقدار را به خود اختصاص دادند. در مجموع، میتوان گفت که کاربرد NO در غلظتهاي بالاتر تحت شرایط خشکی ضمن اینکه میتواند موجب تعدیل خسارت تنش شود، افزایش ترکیبات مؤثره گیاه را نیز میتواند در پی داشته باشد.
مقدمه
از بین سه گونه مهم دارویی جنس Echinaceae، گونه E. purpurea - سرخارگل - که در شمال رودخانه میسوري آمریکا به صورت خودرو میروید، پراکنش و زراعت بیشتر و گستردهتري در جهان و ایران دارد . - 1 - سرخارگل، امروزه به عنوان تقویت کننده سیستم دفاعی بدن براي کمک به درمان عفونتهاي مجاري تنفسی، ادراري و سرماخوردگی بهکار میرود. مواد مؤثره گونههاي مختلف آن با افزایش تولید ایمنوگلوبولین ج 1 در خون، سبب تقویت سیستم ایمنی بدن میشوند
تمام
پیکر سرخارگل اعم از ریشه و پیکر رویشی آن حاوي مواد مؤثره ارزشمندي از قبیل ترکیبات آلکلیل آمیدي، ترکیبات فنلی، ترکیبات پلیساکاریدي و نیز حاوي اسانس است . - 3 - مهمترین ترکیبات تشکیلدهنده اسانس سرخارگل را هومولن2، کاریوفیلن3و اکسید کاریوفیلن4تشکیل میدهند .
امروزه با توجه به محدود بودن منابع آب، از کمآبیاري میتوان بهعنوان یک استراتژي کلیدي براي افزایش بهرهوري آب در مناطق مختلف استفاده نمود. در این راستا اگرچه بهنژادي میتواند تحمل به خشکی را در گیاهان افزایش دهد، استفاده از ترکیباتی که بتواند بهطور مؤثر تحمل به تنشها را افزایش دهد میتواند یکی از راههاي پیشگیري در برابر این گونه آسیبها باشد
نیتریکاکساید - NO - یک رادیکال نسبتاً پایدار و یک مولکول گازي کوچک است که در گیاهان توسط مسیرهاي آنزیمی و غیرآنزیمی تولید میشود. این ترکیب به عنوان واسطه در متابولیسم ROS، تنظیم کنندههاي رشد گیاهی، تحریک جوانهزنی دانه و القاي ریشههاي نابهجا، انتقال پیام و پاسخ به تنشهاي زیستی و غیرزیستی نیز دخالت دارد .
براساس مطالعات انجام شده، با توجه به نوع گونه گیاهی، تنش آبی ممکن است موجب افزایش یا کاهش مقدار اسانس استخراج شده و نیز درصد ترکیبهاي موجود در اسانس گیاهان دارویی شود و یا اینکه تأثیري بر تولید آن نداشته باشد . - 7 - با توجه به نبود
آب کافی در نقاط مختلف جهان و خشک و نیمه خشک بودن اقلیم بخش وسیعی از کشور، استفاده از گیاهانی مانند سرخارگل که تحمل بالایی به دامنه گستردهاي از شرایط آب و هوایی و اقلیمی، درجات مختلف رطوبتی و دمایی و شرایط
محیطی خاکی از جمله خشکی نشان داده است، میتواند در کنار تقاضاي روز افزون صنایع دارویی، ضرورت پژوهشهاي جديتر پیرامون این گیاه و بررسی دقیق مقدار تحمل آن به خشکی تحت تیمارهاي مختلف و چگونگی افزایش متابولیتهاي ثانویه را ایجاب کند.
مواد و روشها
این آزمایش به منظور بررسی اثر محلولپاشی نیتریکاکساید - NO - روي ترکیبات اسانس گیاه دارویی سرخارگل
- Echinacea purpurea L. - در شرایط خشکی در منطقه کرج به صورت طرح کرتهاي خرد شده در قالب طرح پایه بلوكهاي کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه مجتمع تحقیقاتی البرز- مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور واقع در کرج در سال زراعی 1394-95 طراحی و اجرا شد.
تیمارهاي آزمایشی شامل دو عامل NO در چهار سطح - صفر، 100، 200 و 400 - ppm و تنش خشکی در سه سطح 30 درصد ظرفیت زراعی - شدید - ، 60 درصد ظرفیت زراعی - متوسط - و 90 درصد ظرفیت زراعی - شاهد - بود. نشاهاي سرخارگل در مرحله سه تا چهار برگی از گلخانه پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی کرج در غروب آفتاب به زمین اصلی منتقل و در فاصله 30 سانتیمتر روي ردیفها در کرتهایی به ابعاد 3 × 2/5 متر نشاکاري شد. براي اعمال تیمارهاي تنش خشکی، آبیاريهاي اولیه تا استقرار بوتهها هر دو روز یکبار و پس از آن با توجه به تیمارهاي خشکی، فاصله آبیاري با استفاده از روش محاسبه رطوبت وزنی خاك محاسبه شد که با توجه به محاسبات، زمان مناسب براي اعمال تنش شاهد، متوسط و شدید به ترتیب هفت، 10 و 14 روز یکبار بود. نمونهبرداري از سرشاخههاي سرخارگل در مرحله گلدهی کامل صورت گرفت و پس از هواخشک شدن بوتهها در محیط سایه و خشک، اسانسگیري به روش تقطیر با آب و با دستگاه کلونجر به مدت دو ساعت با 100 گرم نمونه در سه تکرار صورت گرفت. پس از رطوبت زدایی اسانسها، بازده اسانسها نسبت به وزن خشک نعیین گردید. سپس اسانسها به دستگاه گاز کروماتوگراف - GC - مدل HP6890 و دستگاه گاز کروماتوگراف کوپلشده با طیفسنج جرمی - GC-MS - مدل HP-5973 تزریق شده و طیفهاي جرمی و کروماتوگرامهاي مربوطه بهدست آمد. سپس با توجه به الگوي خروج آلکانهاي نرمال و شاخصهاي بازداري ترکیبات و در نهایت مقایسه آنها با شاخصهاي مرجع طیفهاي مربوط به هر جسم در الگوهاي کتابخانهاي تفسیر و ترکیبات عمده تشکیل دهنده اسانس شناسایی شدند . - 8 - براي تجزیه آماري دادهها، از نرمافزار SAS نسخه 9 استفاده شد و مقایسه میانگین تیمارها، با آزمون حداقل تفاوت معنیدار - LSD - انجام گرفت.
نتایج و بحث
بازده اسانس برگ: برهمکنش تنش خشکی و NO در سطح یک درصد بر بازده اسانس برگ معنیدار بود. با توجه به مقایسه میانگین دادهها، با افزایش تنش خشکی و سطوح NO، بازده اسانس برگ افزایش نشان داد به گونهاي که بیشترین مقدار بازده اسانس برگ در تنش خشکی 30 درصد ظرفیت زراعی - تنش شدید - و غلظت NO ppm 400 با میانگین 0/4 درصد اندازهگیري شد که نسبت به کمترین مقدار آن، 136 درصد افزایش داشته است - شکل . - 1
شکل -1 برهمکنش تنش خشکی و NO بر بازده اسانس برگ در مرحله گلدهی کامل سرخارگل؛ مقادیر، میانگین سه تکرار SE ± - خطاي معیار - است؛ مقدار - P<0/05 - LSD براي برهمکنش تنش خشکی 0/013 :NO ×؛ :NO - نیتریکاکساید :fc ظرفیت
مقایسه میانگین دادههاي مربوط به بازده اسانس گل نشان داد که با افزایش سطح تنش خشکی و همچنین سطوح NO تا ppm 200، بازده اسانس گل افزایش معنیدار داشت. بیشترین مقدار بازده اسانس گل در تنش خشکی 30 درصد ظرفیت زراعی - تنش شدید - و غلظت NO ppm 200 با میانگین 0/4 درصد دیده شد که نسبت به کمترین مقدار آن، 136 درصد افزایش داشته است - شکل . - 2
شکل -2 برهمکنش تنش خشکی و NO بر بازده اسانس گل در مرحله گلدهی کامل سرخارگل؛ مقادیر، میانگین سه تکرار SE ± - خطاي معیار - است؛ مقدار - P<0/05 - LSD براي برهمکنش تنش خشکی 0/045 :NO ×؛ :NO - نیتریکاکساید :fc ظرفیت زراعی -
در این پژوهش، 11 ترکیب اصلی از اسانس گل و 15 ترکیب اصلی از اسانس برگ سرخارگل شناسایی شد که 5 ترکیب از 11 ترکیب شناسایی شده از گل و 7 ترکیب از 15 ترکیب شناسایی شده در برگ، بالاترین درصد را داشتند - جدول . - 1 از بین ترکیبات شناسایی شده در گل، اسپاتولنول1 با 6/8 درصد و از ترکیبات شناسایی شده در برگ، جرماکرن-دي1 با 10/2 درصد
